论文部分内容阅读
[摘 要]当前，我国空气污染很严重。室内空气更是对人体造成很大的损伤。本文将对室内空气净化技术的相关内容进行分析，以供参考。
[关键词]室内空气；危害；净化技术
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0029-01
1.前言
对于现代生活，室内是主要的活动场所，因此，室内环境对于人类健康来讲，至关重要。相关数据显示，室内空气污染程度远高于室外，有害物质种类复杂，甚至包含大量致癌物质，室内空气污染成为人类的主要污染。
2.室内空气污染来源及危害
我国室内空气污染主要来自于燃料燃烧、烹饪油烟、室内装饰材料、家具、建筑物墙体污染。其中，因室内装饰装修引发的空气污染问题日益受到人们的重视。由于室内装饰材料和家具所用的油漆、涂料、胶合板、刨花板等复合材料中均含有甲醛、苯等挥发性有机物，它会引发人类包括呼吸道、消化道、神经内科、视力、视觉等方面30多种疾病，并且这些有毒气体的释放期比较长，室内甲醛的释放期为3～15年，居家装修后在短时间内采取通风措施来消除甲醛等的危害是起不到根本作用的。因此快速清除室内空气污染成为人们的迫切需求，开发快速杀菌、净化空气的净化技术具有重要的实用价值
3.室内空气净化技术
3.1 对传统过滤的介绍
当空气以一定的流速穿过过滤层的时候，内部杂质被拦截，置于滤纸的上面。过滤的作用是实现对空气中颗粒较大的粉尘的处理和清除。传统的过滤材料主要是玻璃纤维滤纸。这种方式如果遇到尺寸较小，那么过滤的难度较增大了，主要原因是细菌等微生物主要贴附在颗粒物上，明显大于这个限制尺寸，因此，很难被有效的过滤。而对于孢子，由于其存在的形式是单一性，因此，大小与细菌相似，规格上属于大颗粒物，很容易被过滤。当前，这种传统的技术在空气初始净化中应用较多，需要结合相关技术进行运用，例如，吸附技术、负离子技术等。
3.2 对吸附技术的介绍
对于吸附技术而言，其存在时间较长，主要依靠核心吸附材料实现目的。长远的吸附材料主要包含活性氧化剂、活性炭等，尤其是活性炭，其隶属资源吸附材料类型，能够高效地实现对污染物的清除，具有极强的可靠性。但是，其应用效率主要取决于使用的重量。在使用过程中，会出现分解的黑色碳末，很难实现较长时间的吸附，饱和度很容易就达到指标。社会的发展使得室内环境不断改善，条件提升，活性炭的脱附现象增多，造成污染的再次出现。因此，要注重对复合化学吸附材料的研究，
3.3 对光催化技术的介绍
针对光催化技术，其具有突出的发展速度，被整个净化领域所关注。对于一些半导体粉末，一旦受到紫外线的照射，带上的电子就会立即被激发，呈现在导电之上，具有突出的氧化作用，与此同时，也出现了极强的还原能力电子。这种情况下，能够出现与碳氢化合物的反应，达到降解的目的，实现对微生物的有效清除。对于光催化，其比较理想的产物是二氧化碳和水，但是，中间物质较多，其在诸多方面的影响还有待进一步研究。
3.4 紫外光消毒
紫外光杀菌机理有两条，其一是化学作用，紫外光照射产生的自由基、臭氧等破坏微生物组织，改变pH值；其二是“靶作用”，紫外光中的光量子轰击微生物，造成DNA断裂或扭曲。紫外光应用到空气净化机上存在许多弊端：首先会产生臭氧，并有可能将高分子量污染物降解为某些异味更强的低分子量污染物；其次紫外光对人体有伤害，消毒时间很长。因此其应用受到一定限制。
3.5 低温等离子体空气净化技术
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体等离子体空气净化机理是在放电过程中，电子从电场中获得能量，通过非弹性碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，当污染物分子获得的能量大于其分子键能的结合能时，污染物分子的分子键断裂，直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子此外，等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的后型自由基，这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合，同时产生的大量OH、等活性自由基和氧化性极强的03，能与有害气体分子发生化学反应，最后生成无害产物低温等离子体优点是几乎能够处理任何有机气态污染物，尤其适用于处理恶臭异味气体缺点是一次性投资高、耗能高；处理过程中产生的大量分子团有可能结合生成新的未知物质，有可能形成二次污染。
3.6 复合净化技术
复合（机械-物理-化学多级过滤有机复合体）空气净化技术，采用机械强制截流-物理过滤与吸附—化学催化转化有机复合净化路线。机械方法是指采用过滤、拦截方法将空气中大的悬浮物质去除掉。物理过滤指由HEPA高效空气过滤器依靠布朗运动和碰撞作用去除室内空气中的粉尘和颗粒物。化学过滤是指由新型室内空气净化用化学吸附剂去除室内的各种有害气体，主要包括：甲醛，苯，甲苯，二甲苯，硫化物，氮氧化物，恶臭及VOC等。通过多重净化手段对污染空气进行处理。
4.各种净化技术的不足
吸附净化技术会吸附特定的1种或几种污染物，吸附净化过程较快，效果明显，对污染物浓度适应性强。但吸附材料在吸附一定量的污染物后會达到饱和，吸附能力大大降低。要恢复其吸附性能就必须进行再生、洗脱，使吸附的有害物质释放出来，在这一过程中，有可能引发二次污染，制约了该技术的广泛使用。
静电式除尘净化技术具有非常高的除尘效率，但会产生较高的电压，耗能较大，对挥发性的分子态污染物的去除效果不理想，初次投资也较高。
催化净化技术具有净化效率高、适用性强、二次污染小等优点。但催化剂的制备较困难，在使用过程中，催化剂的活性会逐渐降低，导致净化性能降低，并且由于成本高而较难投入大批量工业生产的应用中。现有采用光催化技术的商业净化器尚缺乏良好的优化设计。
等离子体几乎能够处理任何有机气态污染物，尤其适用于处理恶臭异味气体。
5.空气净化技术发展趋势
在强调以人为本的今天，室内空气质量越发应该受到重视，采用室内空氣净化技术制造的空气净化器正得到广泛应用目前，空气净化器在美国的普及率达到27%，日本17%，欧洲42%，韩国70%，而中国却不到0.2%看到有如此巨大的潜在市场，空气净化器厂家如雨后春笋般产生，生产的空气净化器五花八门早期的空气净化器技术简单，功能单一，难以满足需求鉴于现有的空气净化技术各有优缺点，目前空气净化器发展趋势是运用多种净化技术复合，多种净化技术协同作用如日本某家先进的空气净化器采用驻极体模块、活性碳负载光触媒模块、活性二氧化锰模块复合驻极体除尘可消除空气中细颗粒物，同时减少了后续光触媒堵塞机率，延长了光触媒使用寿命活性碳负载光触媒两者结合优缺点互补，增加净化效率和使用寿命活性二氧化锰利用其强氧化性将从活性碳模块逃逸出来的甲醛进行氧化还原成无害物质又如空气净化器采用低温等离子体模块与活性碳负载光触媒模块复合，低温等离子体除尘、净化气态污染物同时释放出紫外线，为后续的光触媒光催化反应提供光源活性碳负载光触媒模块对逃逸出来气态污染物进行吸附分解，提高净化效率。
6.结束语
总之，室内空气的污染治理必须要引起我们的重视。提高空气净化技术，降低空气污染对人类带来的损伤。
参考文献
[1] 王韶呈.光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].浙江大学，2015.
[2] 尹雪云.纳米光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].北京工业大学，2015.
[关键词]室内空气；危害；净化技术
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0029-01
1.前言
对于现代生活，室内是主要的活动场所，因此，室内环境对于人类健康来讲，至关重要。相关数据显示，室内空气污染程度远高于室外，有害物质种类复杂，甚至包含大量致癌物质，室内空气污染成为人类的主要污染。
2.室内空气污染来源及危害
我国室内空气污染主要来自于燃料燃烧、烹饪油烟、室内装饰材料、家具、建筑物墙体污染。其中，因室内装饰装修引发的空气污染问题日益受到人们的重视。由于室内装饰材料和家具所用的油漆、涂料、胶合板、刨花板等复合材料中均含有甲醛、苯等挥发性有机物，它会引发人类包括呼吸道、消化道、神经内科、视力、视觉等方面30多种疾病，并且这些有毒气体的释放期比较长，室内甲醛的释放期为3～15年，居家装修后在短时间内采取通风措施来消除甲醛等的危害是起不到根本作用的。因此快速清除室内空气污染成为人们的迫切需求，开发快速杀菌、净化空气的净化技术具有重要的实用价值
3.室内空气净化技术
3.1 对传统过滤的介绍
当空气以一定的流速穿过过滤层的时候，内部杂质被拦截，置于滤纸的上面。过滤的作用是实现对空气中颗粒较大的粉尘的处理和清除。传统的过滤材料主要是玻璃纤维滤纸。这种方式如果遇到尺寸较小，那么过滤的难度较增大了，主要原因是细菌等微生物主要贴附在颗粒物上，明显大于这个限制尺寸，因此，很难被有效的过滤。而对于孢子，由于其存在的形式是单一性，因此，大小与细菌相似，规格上属于大颗粒物，很容易被过滤。当前，这种传统的技术在空气初始净化中应用较多，需要结合相关技术进行运用，例如，吸附技术、负离子技术等。
3.2 对吸附技术的介绍
对于吸附技术而言，其存在时间较长，主要依靠核心吸附材料实现目的。长远的吸附材料主要包含活性氧化剂、活性炭等，尤其是活性炭，其隶属资源吸附材料类型，能够高效地实现对污染物的清除，具有极强的可靠性。但是，其应用效率主要取决于使用的重量。在使用过程中，会出现分解的黑色碳末，很难实现较长时间的吸附，饱和度很容易就达到指标。社会的发展使得室内环境不断改善，条件提升，活性炭的脱附现象增多，造成污染的再次出现。因此，要注重对复合化学吸附材料的研究，
3.3 对光催化技术的介绍
针对光催化技术，其具有突出的发展速度，被整个净化领域所关注。对于一些半导体粉末，一旦受到紫外线的照射，带上的电子就会立即被激发，呈现在导电之上，具有突出的氧化作用，与此同时，也出现了极强的还原能力电子。这种情况下，能够出现与碳氢化合物的反应，达到降解的目的，实现对微生物的有效清除。对于光催化，其比较理想的产物是二氧化碳和水，但是，中间物质较多，其在诸多方面的影响还有待进一步研究。
3.4 紫外光消毒
紫外光杀菌机理有两条，其一是化学作用，紫外光照射产生的自由基、臭氧等破坏微生物组织，改变pH值；其二是“靶作用”，紫外光中的光量子轰击微生物，造成DNA断裂或扭曲。紫外光应用到空气净化机上存在许多弊端：首先会产生臭氧，并有可能将高分子量污染物降解为某些异味更强的低分子量污染物；其次紫外光对人体有伤害，消毒时间很长。因此其应用受到一定限制。
3.5 低温等离子体空气净化技术
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体等离子体空气净化机理是在放电过程中，电子从电场中获得能量，通过非弹性碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，当污染物分子获得的能量大于其分子键能的结合能时，污染物分子的分子键断裂，直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子此外，等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的后型自由基，这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合，同时产生的大量OH、等活性自由基和氧化性极强的03，能与有害气体分子发生化学反应，最后生成无害产物低温等离子体优点是几乎能够处理任何有机气态污染物，尤其适用于处理恶臭异味气体缺点是一次性投资高、耗能高；处理过程中产生的大量分子团有可能结合生成新的未知物质，有可能形成二次污染。
3.6 复合净化技术
复合（机械-物理-化学多级过滤有机复合体）空气净化技术，采用机械强制截流-物理过滤与吸附—化学催化转化有机复合净化路线。机械方法是指采用过滤、拦截方法将空气中大的悬浮物质去除掉。物理过滤指由HEPA高效空气过滤器依靠布朗运动和碰撞作用去除室内空气中的粉尘和颗粒物。化学过滤是指由新型室内空气净化用化学吸附剂去除室内的各种有害气体，主要包括：甲醛，苯，甲苯，二甲苯，硫化物，氮氧化物，恶臭及VOC等。通过多重净化手段对污染空气进行处理。
4.各种净化技术的不足
吸附净化技术会吸附特定的1种或几种污染物，吸附净化过程较快，效果明显，对污染物浓度适应性强。但吸附材料在吸附一定量的污染物后會达到饱和，吸附能力大大降低。要恢复其吸附性能就必须进行再生、洗脱，使吸附的有害物质释放出来，在这一过程中，有可能引发二次污染，制约了该技术的广泛使用。
静电式除尘净化技术具有非常高的除尘效率，但会产生较高的电压，耗能较大，对挥发性的分子态污染物的去除效果不理想，初次投资也较高。
催化净化技术具有净化效率高、适用性强、二次污染小等优点。但催化剂的制备较困难，在使用过程中，催化剂的活性会逐渐降低，导致净化性能降低，并且由于成本高而较难投入大批量工业生产的应用中。现有采用光催化技术的商业净化器尚缺乏良好的优化设计。
等离子体几乎能够处理任何有机气态污染物，尤其适用于处理恶臭异味气体。
5.空气净化技术发展趋势
在强调以人为本的今天，室内空气质量越发应该受到重视，采用室内空氣净化技术制造的空气净化器正得到广泛应用目前，空气净化器在美国的普及率达到27%，日本17%，欧洲42%，韩国70%，而中国却不到0.2%看到有如此巨大的潜在市场，空气净化器厂家如雨后春笋般产生，生产的空气净化器五花八门早期的空气净化器技术简单，功能单一，难以满足需求鉴于现有的空气净化技术各有优缺点，目前空气净化器发展趋势是运用多种净化技术复合，多种净化技术协同作用如日本某家先进的空气净化器采用驻极体模块、活性碳负载光触媒模块、活性二氧化锰模块复合驻极体除尘可消除空气中细颗粒物，同时减少了后续光触媒堵塞机率，延长了光触媒使用寿命活性碳负载光触媒两者结合优缺点互补，增加净化效率和使用寿命活性二氧化锰利用其强氧化性将从活性碳模块逃逸出来的甲醛进行氧化还原成无害物质又如空气净化器采用低温等离子体模块与活性碳负载光触媒模块复合，低温等离子体除尘、净化气态污染物同时释放出紫外线，为后续的光触媒光催化反应提供光源活性碳负载光触媒模块对逃逸出来气态污染物进行吸附分解，提高净化效率。
6.结束语
总之，室内空气的污染治理必须要引起我们的重视。提高空气净化技术，降低空气污染对人类带来的损伤。
参考文献
[1] 王韶呈.光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].浙江大学，2015.
[2] 尹雪云.纳米光催化技术在室内空气净化器中的应用研究[D].北京工业大学，2015.